FR3098390A1 - Method for estimating the quality of a heart rate signal - Google Patents

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Abstract

Procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque La présente description concerne un procédé d'estimation, au moyen d'un dispositif électronique de traitement (104), de la qualité d'un signal de rythme cardiaque (OUT) fourni par un capteur de rythme cardiaque (102) lors d'une phase d'acquisition de durée W, ledit signal (OUT) comprenant une suite de N échantillons IBIi ayant chacun une valeur représentative d'une durée entre deux battements cardiaques successifs détectés par le capteur (102), avec N entier supérieur ou égal à 2 et i entier allant de 1 à N, le procédé comportant une étape de calcul, au moyen du dispositif électronique de traitement (104), d'un indicateur de carence L représentatif de la différence entre la durée W de la phase d'acquisition et la somme des valeurs des échantillons IBIi du signal (OUT). Figure pour l'abrégé : Fig. 1Method for estimating the quality of a heart rate signal The present description relates to a method for estimating, by means of an electronic processing device (104), the quality of a heart rate signal (OUT) supplied by a heartbeat sensor (102) during an acquisition phase of duration W, said signal (OUT) comprising a sequence of N samples IBIi each having a value representative of a duration between two successive heartbeats detected by the sensor (102), with N an integer greater than or equal to 2 and i an integer ranging from 1 to N, the method comprising a step of calculating, by means of the electronic processing device (104), a deficiency indicator L representative the difference between the duration W of the acquisition phase and the sum of the values of the samples IBIi of the signal (OUT). Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaqueMethod for estimating the quality of a heart rate signal

La présente description concerne de façon générale le domaine des systèmes utilisant des capteurs de rythme cardiaque, et vise plus particulièrement un procédé d'estimation de la qualité des signaux de rythme cardiaque fournis par de tels capteurs.The present description relates generally to the field of systems using heartbeat sensors, and more particularly aims at a method for estimating the quality of the heartbeat signals provided by such sensors.

Le rythme cardiaque d'un sujet est un paramètre physiologique utilisé dans de nombreuses applications, par exemple des applications de contrôle du stress, des applications de contrôle et/ou de prévention de certaines maladies chroniques, ou en encore des applications de contrôle de l'activité physique du sujet.The heart rate of a subject is a physiological parameter used in many applications, for example applications for controlling stress, applications for controlling and/or preventing certain chronic diseases, or even applications for controlling physical activity of the subject.

Dans certaines applications, le sujet est amené à porter un capteur de rythme cardiaque en continu pendant de longues périodes, par exemple tout au long de la journée et/ou de la nuit, en conditions ambulatoires. De nombreux capteurs adaptés à ces applications sont désormais disponibles dans le commerce.In some applications, the subject is required to wear a heart rate sensor continuously for long periods, for example throughout the day and/or night, in ambulatory conditions. Many sensors suitable for these applications are now commercially available.

Pour certaines applications, la qualité des signaux fournis par les capteurs existants n'est toutefois pas toujours suffisante. C'est notamment le cas des applications exploitant la variabilité à court-terme du rythme cardiaque, par exemple les applications de contrôle du stress. Dans de telles applications, quelques battements manqués peuvent suffire à fausser significativement les analyses.For certain applications, the quality of the signals supplied by the existing sensors is however not always sufficient. This is particularly the case for applications exploiting the short-term variability of the heart rate, for example stress control applications. In such applications, a few missed beats can be enough to significantly distort the analyses.

Un mode de réalisation prévoit un procédé d'estimation, au moyen d'un dispositif électronique de traitement, de la qualité d'un signal de rythme cardiaque fourni par un capteur de rythme cardiaque lors d'une phase d'acquisition de durée W, ledit signal comprenant une suite de N échantillons IBIiayant chacun une valeur représentative d'une durée entre deux battements cardiaques successifs détectés par le capteur, avec N entier supérieur ou égal à 2 et i entier allant de 1 à N, le procédé comportant une étape de calcul, au moyen du dispositif électronique de traitement, d'un indicateur de carence L représentatif de la différence entre la durée W de la phase d'acquisition et la somme des valeurs des échantillons IBIidu signal.One embodiment provides a method for estimating, by means of an electronic processing device, the quality of a heartbeat signal supplied by a heartbeat sensor during an acquisition phase of duration W, said signal comprising a sequence of N samples IBI i each having a value representative of a duration between two successive heartbeats detected by the sensor, with N being an integer greater than or equal to 2 and i being an integer ranging from 1 to N, the method comprising a step of calculating, by means of the electronic processing device, a deficiency indicator L representative of the difference between the duration W of the acquisition phase and the sum of the values of the samples IBI i of the signal.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'indicateur de carence L est représentatif d'un pourcentage de battements cardiaques manqués par le capteur pendant la phase d'acquisition.According to an embodiment of the present invention, the deficiency indicator L is representative of a percentage of heart beats missed by the sensor during the acquisition phase.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'indicateur de carence L est défini par la formule suivante :
According to one embodiment of the present invention, the deficiency indicator L is defined by the following formula:

Selon un mode de réalisation de la présente invention, lequel la durée W de la phase d'acquisition est comprise entre 20 et 120 secondes.According to an embodiment of the present invention, in which the duration W of the acquisition phase is between 20 and 120 seconds.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre une étape de comparaison de l'indicateur de carence L à un seuil TH prédéfini et une étape de décision, sur la base du résultat de la comparaison, de prendre en compte en compte ou non le signal de rythme cardiaque.According to an embodiment of the present invention, the method further comprises a step of comparing the deficiency indicator L with a predefined threshold TH and a step of deciding, on the basis of the result of the comparison, to take into account whether or not the heart rate signal is taken into account.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, lors de l'étape de décision, le signal de rythme cardiaque est pris en compte uniquement si l'indicateur de carence L est inférieur au seuil TH.According to an embodiment of the present invention, during the decision step, the heart rate signal is taken into account only if the deficiency indicator L is lower than the threshold TH.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le seuil TH est défini comme suit :
où τ est une marge de tolérance comprise entre 0 et 100 définissant un pourcentage maximum toléré de battement cardiaques manqués par le capteur pendant la phase d'acquisition.
According to an embodiment of the present invention, the threshold TH is defined as follows:
where τ is a tolerance margin between 0 and 100 defining a maximum tolerated percentage of heart beats missed by the sensor during the acquisition phase.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la marge τ est comprise entre 0 et 20.According to an embodiment of the present invention, the margin τ is between 0 and 20.

Un autre mode de réalisation prévoit un système comportant un capteur de rythme cardiaque et un dispositif électronique de traitement, le dispositif électronique de traitement étant configuré pour mettre en oeuvre un procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque fourni par le capteur tel que défini ci-dessus.Another embodiment provides a system comprising a heart rate sensor and an electronic processing device, the electronic processing device being configured to implement a method for estimating the quality of a heart rate signal provided by the sensor as defined above.

Ces caractéristiques et leurs avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These characteristics and their advantages, as well as others, will be explained in detail in the following description of particular embodiments made on a non-limiting basis in relation to the attached figures, among which:

la figure 1 représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un système comportant un capteur de rythme cardiaque et un dispositif électronique de traitement adapté à mettre en oeuvre un procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque selon un mode de réalisation ; FIG. 1 schematically represents, in the form of blocks, an example of a system comprising a heart rhythm sensor and an electronic processing device suitable for implementing a method for estimating the quality of a rhythm signal cardiac according to one embodiment;

la figure 2 est un diagramme représentant, à titre d'illustration, un exemple d'un signal de rythme cardiaque ; et FIG. 2 is a diagram representing, by way of illustration, an example of a heart rhythm signal; And

la figure 3 représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque selon un mode de réalisation. FIG. 3 schematically represents, in the form of blocks, an example of a method for estimating the quality of a cardiac rhythm signal according to one embodiment.

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.The same elements have been designated by the same references in the different figures. In particular, the structural and/or functional elements common to the various embodiments may have the same references and may have identical structural, dimensional and material properties.

Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la réalisation d'un capteur de rythme cardiaque adapté à fournir les signaux de rythme cardiaque traités par le procédé d'estimation de qualité de la présente demande n'a pas été détaillée, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec tous ou la plupart des capteurs de rythme cardiaque connus, ou la réalisation d'un tel capteur étant à la portée de l'homme du métier à partir des indications de la présente description. De plus, la réalisation d'un dispositif électronique de traitement adapté à mettre en oeuvre le procédé décrit ci-après d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque n'a pas été détaillée, la réalisation d'un tel dispositif étant à la portée de l'homme du métier à partir des indications de la présente description. En outre, les applications susceptibles d'exploiter les signaux de rythme cardiaque analysés par le procédé de la présente demande n'ont pas été détaillées, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec toutes ou la plupart des applications pouvant tirer profit de la mise à disposition d'un indicateur représentatif de la qualité d'un signal de rythme cardiaque fourni par un capteur de rythme cardiaque.For the sake of clarity, only the steps and elements useful for understanding the embodiments described have been represented and are detailed. In particular, the production of a heart rate sensor suitable for supplying the heart rate signals processed by the quality estimation method of the present application has not been detailed, the embodiments described being compatible with all or most of the known heart rate sensors, or the realization of such a sensor being within the reach of those skilled in the art from the indications of the present description. In addition, the production of an electronic processing device suitable for implementing the method described below for estimating the quality of a heart rate signal has not been detailed, the production of such a device being within the reach of those skilled in the art from the indications of the present description. In addition, the applications capable of exploiting the heart rate signals analyzed by the method of the present application have not been detailed, the embodiments described being compatible with all or most of the applications that can take advantage of the update. provision of an indicator representative of the quality of a heart rate signal supplied by a heart rate sensor.

Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.Unless otherwise specified, when reference is made to two elements connected together, it means directly connected without intermediate elements other than conductors, and when reference is made to two elements connected or coupled together, it means that these two elements can be connected or be linked or coupled through one or more other elements.

Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.Unless specified otherwise, the expressions “about”, “approximately”, “substantially”, and “of the order of” mean to within 10%, preferably within 5%.

La figure 1 représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un système 100 comportant un capteur de rythme cardiaque 102 (HR) et un dispositif électronique de traitement 104 (PROC) configuré pour mettre en oeuvre un procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque fourni par le capteur 102.FIG. 1 schematically represents, in the form of blocks, an example of a system 100 comprising a heart rate sensor 102 (HR) and an electronic processing device 104 (PROC) configured to implement a method of estimating the quality of a heart rate signal provided by the sensor 102.

Le capteur 102 peut être un capteur de type électrocardiographe, mesurant l'activité électrique du coeur au moyen d'électrodes placées en contact avec la surface de la peau du sujet. A titre de variante, le capteur 102 peut être un capteur de type photopléthysmographe, mesurant les variations d'un signal lumineux, par exemple un signal infrarouge, sur le trajet duquel est placé un vaisseau sanguin du sujet (par exemple au niveau d'un poignet de l'utilisateur dans le cas d'un capteur de type bracelet). Plus généralement, les modes de réalisation décrits s'appliquent à tout type de capteur adapté à mesurer un signal représentatif des battements de coeur du sujet.The sensor 102 can be an electrocardiograph-type sensor, measuring the electrical activity of the heart by means of electrodes placed in contact with the surface of the subject's skin. As a variant, the sensor 102 can be a sensor of the photoplethysmograph type, measuring the variations of a light signal, for example an infrared signal, on the path of which is placed a blood vessel of the subject (for example at the level of a user's wrist in the case of a bracelet-type sensor). More generally, the embodiments described apply to any type of sensor suitable for measuring a signal representative of the subject's heartbeat.

On considère ici plus particulièrement un capteur fournissant un signal de sortie OUT sous la forme d'une suite d'échantillons ayant chacun une valeur représentative d'une période entre deux battements de coeur successifs détectés par le capteur. On peut alors parler de signal de rythme cardiaque instantané dans la mesure où chaque échantillon est représentatif de l'intervalle inter-battement courant et donc de la fréquence cardiaque courante (instantanée) du sujet.Considered here more particularly is a sensor providing an output signal OUT in the form of a series of samples each having a value representative of a period between two successive heartbeats detected by the sensor. One can then speak of an instantaneous heart rate signal insofar as each sample is representative of the current inter-beat interval and therefore of the current (instantaneous) heart rate of the subject.

Dans l'exemple de la figure 1, le signal OUT est transmis à un dispositif électronique applicatif 106 (APP) configuré pour mettre en oeuvre un procédé exploitant le signal OUT, par exemple un procédé de contrôle du stress, un procédé de contrôle et/ou de prévention de certaines maladies chroniques, ou en encore un procédé de contrôle de l'activité physique du sujet. La liaison entre le capteur 102 et le dispositif 106 est par exemple une liaison filaire.In the example of FIG. 1, the OUT signal is transmitted to an application electronic device 106 (APP) configured to implement a method exploiting the OUT signal, for example a stress control method, a control method and/or or prevention of certain chronic diseases, or even a method of controlling the physical activity of the subject. The connection between the sensor 102 and the device 106 is for example a wired connection.

Pour générer le signal OUT, le capteur 102 comprend un circuit interne de traitement, non détaillé sur la figure. Le circuit interne de traitement génère le signal OUT à partir d'un signal brut analogique fourni par un élément d'acquisition (non détaillé) du capteur. En pratique, selon le type de capteur utilisé et en fonction des conditions d'utilisation du capteur, par exemple en cas de positionnement imparfait du capteur, certaines portions du signal analogique fourni par l'élément d'acquisition du capteur peuvent être trop bruitées pour réaliser une détection fiable des battements cardiaques. Ces portions peuvent être identifiées par le dispositif interne de traitement du capteur et ne sont alors pas prises en compte pour générer le signal OUT. De plus, certaines valeurs d'intervalle inter-battement calculées peuvent être jugées aberrantes par le dispositif interne de traitement du capteur, par exemple si elles ne satisfont pas un critère de pertinence prédéterminé, et ne sont alors pas transmises dans le signal de sortie OUT du capteur. Ainsi, certains battements de coeur du sujet ne sont pas pris en compte pour la génération du signal OUT. Autrement dit, le signal OUT fourni par le capteur 102 est un signal débarrassé ou nettoyé d'éventuelles valeurs aberrantes. Le procédé mis en oeuvre par le capteur 102 pour générer, à partir du signal brut, un signal de sortie OUT débarrassé de valeurs aberrantes, ne sera pas détaillé, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec toutes ou la plupart des méthodes connues de nettoyage d'un signal brut fourni par un capteur de rythme cardiaque.To generate signal OUT, sensor 102 includes an internal processing circuit, not detailed in the figure. The internal processing circuit generates the signal OUT from a raw analog signal supplied by an acquisition element (not detailed) of the sensor. In practice, depending on the type of sensor used and depending on the conditions of use of the sensor, for example in the event of imperfect positioning of the sensor, certain portions of the analog signal supplied by the acquisition element of the sensor may be too noisy to achieve reliable heartbeat detection. These portions can be identified by the internal processing device of the sensor and are then not taken into account to generate the signal OUT. In addition, certain calculated inter-beat interval values may be deemed aberrant by the sensor's internal processing device, for example if they do not satisfy a predetermined relevance criterion, and are then not transmitted in the output signal OUT of the sensor. Thus, certain heartbeats of the subject are not taken into account for the generation of the signal OUT. In other words, the signal OUT supplied by the sensor 102 is a signal freed or cleaned of any aberrant values. The method implemented by the sensor 102 to generate, from the raw signal, an output signal OUT freed from outliers, will not be detailed, the embodiments described being compatible with all or most of the known cleaning methods. of a raw signal provided by a heart rate sensor.

Selon le type d'application mis en oeuvre par le dispositif 106, les battements manquants peuvent conduire à fausser significativement les résultats obtenus. En particulier, les carences de battements sont tout particulièrement problématiques pour les applications exploitant la variabilité à court-terme du rythme cardiaque, par exemple les applications de contrôle du stress.Depending on the type of application implemented by the device 106, the missing beats can significantly distort the results obtained. In particular, beat deficiencies are particularly problematic for applications exploiting short-term heart rate variability, for example stress control applications.

Pour cette raison, dans le système de la figure 1, le signal de sortie OUT du capteur 102 est en outre transmis au dispositif 104 qui met en oeuvre un procédé d'estimation de la qualité du signal OUT. Plus particulièrement, le dispositif 104 calcule un indicateur L de la qualité du signal OUT. L'indicateur L est transmis au dispositif applicatif 106 qui, sur la base de cet indicateur, détermine si le signal OUT peut ou non être exploité par l'application. La liaison entre le capteur 102 et le dispositif de traitement 104 est par exemple une liaison filaire. La liaison entre le dispositif de traitement 104 et le dispositif applicatif 106 peut également être une liaison filaire.For this reason, in the system of FIG. 1, the output signal OUT of the sensor 102 is also transmitted to the device 104 which implements a method for estimating the quality of the signal OUT. More particularly, the device 104 calculates an indicator L of the quality of the signal OUT. The indicator L is transmitted to the application device 106 which, on the basis of this indicator, determines whether or not the signal OUT can be exploited by the application. The connection between the sensor 102 and the processing device 104 is for example a wired connection. The connection between the processing device 104 and the application device 106 can also be a wired connection.

Le dispositif de traitement 104 peut comprendre un microprocesseur, ou tout autre circuit de traitement adapté à mettre en oeuvre le procédé de calcul de l'indicateur L décrit ci-après. A titre d'exemple, le dispositif applicatif 106 et le circuit de traitement 104 comprennent des éléments communs, par exemple un même microprocesseur.The processing device 104 can comprise a microprocessor, or any other processing circuit suitable for implementing the method for calculating the indicator L described below. By way of example, the application device 106 and the processing circuit 104 comprise common elements, for example the same microprocessor.

La figure 2 est un diagramme représentant, à titre d'illustration, un exemple d'un signal de rythme cardiaque. Plus particulièrement, le diagramme de la figure 2 représente l'évolution, en fonction du temps t (en abscisse), de l'intervalle inter-battement IBI (en ordonnée) du sujet.Figure 2 is a diagram showing, by way of illustration, an example of a heart rate signal. More particularly, the diagram of FIG. 2 represents the evolution, as a function of time t (on the abscissa), of the inter-beat interval IBI (on the ordinate) of the subject.

Sur la figure 2, des instants t0, t1, t2, t3, ... tN-1, tN, tN+1ont été représentés sur l'axe des abscisses, correspondant respectivement à des instants d'occurrences de battements cardiaques successifs du sujet. Pour chacun des instants ti, avec i entier allant de 1 à N+1, on a représenté sur la figure 2 un point 201 ayant pour abscisse l'instant ti, et pour ordonnée une valeur IBIi= ti-ti-1correspondant à l'intervalle de temps écoulé entre les battements cardiaques des instants ti-1et ti.In FIG. 2, times t 0 , t 1 , t 2 , t 3 , ... t N-1 , t N , t N+1 have been represented on the abscissa axis, corresponding respectively to times d occurrences of successive heartbeats of the subject. For each of the instants t i , with i being an integer ranging from 1 to N+1, a point 201 has been represented in FIG. 2 having the instant t i for the abscissa, and for the ordinate a value IBI i = t i -t i -1 corresponding to the time interval elapsed between the heart beats of the instants t i -1 and t i .

Le signal de sortie OUT du capteur 102 est par exemple constitué par la suite des valeurs IBI1, IBI2, IBI3, ..., IBIN-1, IBIN, IBIN+1.The output signal OUT of the sensor 102 is for example subsequently made up of the values IBI 1 , IBI 2 , IBI 3 , ..., IBI N-1 , IBI N , IBI N+1 .

La figure 3 représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un procédé d'estimation de la qualité du signal de rythme cardiaque OUT fourni par le capteur 102, mis en oeuvre par le dispositif de traitement 104.FIG. 3 schematically represents, in the form of blocks, an example of a method for estimating the quality of the heart rate signal OUT supplied by the sensor 102, implemented by the processing device 104.

Le procédé de la figure 3 comprend une étape 301 d'acquisition du signal OUT pendant une phase d'acquisition Tacqde durée W, allant d'un instant tstartà un instant tend. La durée W de la phase d'acquisition Tacqest par exemple comprise entre 20 et 120 secondes. Les modes de réalisation décrits ne se limitent toutefois pas à ce cas particulier.The method of FIG. 3 comprises a step 301 of acquiring signal OUT during an acquisition phase T acq of duration W, ranging from a time t start to a time t end . The duration W of the acquisition phase T acq is for example between 20 and 120 seconds. However, the embodiments described are not limited to this particular case.

Le signal OUT acquis pendant la phase d'acquisition Tacqest constitué de N échantillons successifs IBI1, ..., IBIN, représentatifs chacun d'une durée entre deux battements cardiaques successifs du sujet.The signal OUT acquired during the acquisition phase T acq consists of N successive samples IBI 1 , ..., IBI N , each representative of a duration between two successive heartbeats of the subject.

Lorsque tous les battements de coeur du sujet sont effectivement pris en compte au sein du capteur 102 pour générer le signal OUT, la somme des valeurs des N échantillons IBI1, ..., IBINacquis pendant la phase d'acquisition Tacqest proche de la durée W de la phase d'acquisition Tacq. Plus particulièrement, en considérant que l'instant tstartde début de la phase d'acquisition Tacqpeut être compris entre deux battements de coeur successifs du sujet, entre les battements t0et t1dans l'exemple représenté, et que l'instant tendde fin de la phase d'acquisistion Tacqpeut être compris entre deux battements de coeur successifs du sujet, entre les battements tNet tN+1dans l'exemple représenté, la relation suivante est respectée : When all the heartbeats of the subject are effectively taken into account within the sensor 102 to generate the signal OUT, the sum of the values of the N samples IBI 1 , ..., IBI N acquired during the acquisition phase T acq is close to the duration W of the acquisition phase T acq . More particularly, considering that the instant t start at the start of the acquisition phase T acq can be between two successive heartbeats of the subject, between beats t 0 and t 1 in the example shown, and that the the instant t end of the end of the acquisition phase T acq can be between two successive heartbeats of the subject, between beats t N and t N+1 in the example represented, the following relationship is respected:

Si en revanche certains intervalles inter-battement du patient n'ont pas été pris en compte par le capteur 102 et n'ont par conséquent pas été transmis dans le signal OUT, la somme des valeurs des échantillons IBI1, ..., IBINacquis pendant la phase d'acquisition Tacqpeut être sensiblement inférieure à la durée W de la phase d'acquisition Tacq.If, on the other hand, certain inter-beat intervals of the patient have not been taken into account by the sensor 102 and have therefore not been transmitted in the signal OUT, the sum of the values of the samples IBI 1 , ..., IBI N acquired during the acquisition phase T acq can be substantially less than the duration W of the acquisition phase T acq .

Selon un aspect des modes de réalisation décrits, on prévoit, lors d'une étape 302 postérieure à l'étape 301, de calculer un indicateur L représentatif de la différence entre la durée W de la phase d'acquisition et la somme des valeurs des échantillons du signal. Cet indicateur, aussi appelé indicateur de carence, est représentatif de la proportion de périodes inter-battement non prises en compte par le capteur 102, et est utilisé comme indicateur de la qualité du signal de sortie OUT du capteur 102.According to one aspect of the embodiments described, provision is made, during a step 302 subsequent to step 301, to calculate an indicator L representative of the difference between the duration W of the acquisition phase and the sum of the values of the signal samples. This indicator, also called deficiency indicator, is representative of the proportion of inter-beat periods not taken into account by the sensor 102, and is used as an indicator of the quality of the output signal OUT of the sensor 102.

L'indicateur L est par exemple défini comme suit : The indicator L is for example defined as follows:

L'indicateur L est ainsi représentatif du pourcentage de battements non pris en compte dans la fenêtre d'acquisition Tacq.The indicator L is thus representative of the percentage of beats not taken into account in the acquisition window T acq .

Une autre façon d'exprimer l'indicateur L est de considérer un nombre théorique Nthd'échantillon qui aurait du être acquis pendant la phase d'acquisition Tacq, défini comme suit : où μ désigne la moyenne des valeurs des échantillons IBI1, ... IBIN, soit : Another way of expressing the indicator L is to consider a theoretical number N th of samples which should have been acquired during the acquisition phase T acq , defined as follows: where μ denotes the mean of the values of the samples IBI 1 , ... IBI N , i.e.:

On a alors : We then have:

Sur la figure 3, on a en outre représenté une étape 303, postérieure à l'étape 302, de décision, sur la base de l'indicateur L, de tenir compte ou non du signal OUT acquis pendant la phase d'acquisition Tacq. L'étape de décision 303 peut être mise en oeuvre par le dispositif applicatif 106 lui-même, ou par le dispositif de traitement 104. Dans ce dernier cas, seule une valeur binaire représentative du résultat de la décision peut être transmise au dispositif applicatif 106.In FIG. 3, a step 303 has also been represented, subsequent to step 302, for deciding, on the basis of the indicator L, whether or not to take into account the signal OUT acquired during the acquisition phase T acq . The decision step 303 can be implemented by the application device 106 itself, or by the processing device 104. In the latter case, only a binary value representing the result of the decision can be transmitted to the application device 106 .

L'étape de décision consiste par exemple à comparer l'indicateur L à un seuil TH prédéfini, et à tenir compte du signal OUT acquis pendant la phase d'acquisition Tacquniquement si l'indicateur L est inférieur au seuil TH.The decision step consists for example of comparing the indicator L with a predefined threshold TH, and of taking into account the signal OUT acquired during the acquisition phase T acq only if the indicator L is lower than the threshold TH.

Le seuil TH est par exemple défini comme suit : où τ est une marge de tolérance comprise entre 0 et 100, par exemple entre 0 et 20, définissant le pourcentage maximal toléré de battement manqués pendant la phase d'acquisition Tacq.The threshold TH is for example defined as follows: where τ is a tolerance margin between 0 and 100, for example between 0 and 20, defining the maximum tolerated percentage of missed beats during the acquisition phase T acq .

A titre d'exemple, la fenêtre temporelle d'acquisition Tacqde durée W est une fenêtre glissante, le procédé de la figure 3 étant réitéré à chaque fois qu'un nouvel échantillon du signal OUT est fourni par le capteur 102. Ceci permet de détecter et de prendre en compte toutes les portions du signal OUT de durée W répondant au critère de qualité défini à l'étape 303.By way of example, the acquisition time window T acq of duration W is a sliding window, the method of FIG. 3 being repeated each time a new sample of signal OUT is supplied by sensor 102. This allows to detect and take into account all the portions of the signal OUT of duration W meeting the quality criterion defined in step 303.

Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L’homme de l’art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaitront à l’homme de l’art. En particulier, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples de paramètres numériques décrits ci-dessus.Various embodiments and variants have been described. Those skilled in the art will understand that certain features of these various embodiments and variations could be combined, and other variations will occur to those skilled in the art. In particular, the embodiments described are not limited to the examples of numerical parameters described above.

Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l’homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.Finally, the practical implementation of the embodiments and variants described is within the reach of those skilled in the art based on the functional indications given above.

Claims (9)

Procédé d'estimation, au moyen d'un dispositif électronique de traitement (104), de la qualité d'un signal de rythme cardiaque (OUT) fourni par un capteur de rythme cardiaque (102) lors d'une phase d'acquisition (Tacq) de durée W, ledit signal (OUT) comprenant une suite de N échantillons IBIiayant chacun une valeur représentative d'une durée entre deux battements cardiaques successifs détectés par le capteur (102), avec N entier supérieur ou égal à 2 et i entier allant de 1 à N, le procédé comportant une étape (302) de calcul, au moyen du dispositif électronique de traitement (104), d'un indicateur de carence L représentatif de la différence entre la durée W de la phase d'acquisition (Tacq) et la somme des valeurs des échantillons IBIidu signal (OUT).Method for estimating, by means of an electronic processing device (104), the quality of a heart rate signal (OUT) supplied by a heart rate sensor (102) during an acquisition phase ( T acq ) of duration W, said signal (OUT) comprising a sequence of N samples IBI i each having a value representative of a duration between two successive heartbeats detected by the sensor (102), with N integer greater than or equal to 2 and i an integer ranging from 1 to N, the method comprising a step (302) of calculating, by means of the electronic processing device (104), a deficiency indicator L representative of the difference between the duration W of the phase d acquisition (T acq ) and the sum of the values of the samples IBI i of the signal (OUT). Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'indicateur de carence L est représentatif d'un pourcentage de battements cardiaques manqués par le capteur (102) pendant la phase d'acquisition (Tacq).Method according to claim 1, in which the deficiency indicator L is representative of a percentage of heartbeats missed by the sensor (102) during the acquisition phase (Tacq). Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'indicateur de carence L est défini par la formule suivante :
Process according to claim 1 or 2, in which the deficiency indicator L is defined by the following formula:
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la durée W de la phase d'acquisition (Tacq) est comprise entre 20 et 120 secondes.Method according to any one of Claims 1 to 3, in which the duration W of the acquisition phase (T acq ) is between 20 and 120 seconds. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape de comparaison de l'indicateur de carence L à un seuil TH prédéfini et une étape de décision, sur la base du résultat de la comparaison, de prendre en compte en compte ou non le signal de rythme cardiaque (OUT).Method according to any one of Claims 1 to 4, further comprising a step of comparing the deficiency indicator L with a predefined threshold TH and a step of deciding, on the basis of the result of the comparison, to take into account whether or not the heart rate signal (OUT) is taken into account. Procédé selon la revendication 5, dans lequel, lors de l'étape de décision, le signal de rythme cardiaque (OUT) est pris en compte uniquement si l'indicateur de carence L est inférieur au seuil TH.Method according to Claim 5, in which, during the decision step, the heart rate signal (OUT) is taken into account only if the deficiency indicator L is lower than the threshold TH. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le seuil TH est défini comme suit :

où τ est une marge de tolérance comprise entre 0 et 100 définissant un pourcentage maximum toléré de battement cardiaques manqués par le capteur (102) pendant la phase d'acquisition (Tacq).
Method according to claim 5 or 6, in which the threshold TH is defined as follows:

where τ is a tolerance margin between 0 and 100 defining a maximum tolerated percentage of heart beats missed by the sensor (102) during the acquisition phase (T acq ).
Procédé selon la revendication 7, dans lequel la marge τ est comprise entre 0 et 20.Method according to claim 7, in which the margin τ is between 0 and 20. Système comportant un capteur de rythme cardiaque (102) et un dispositif électronique de traitement (104), le dispositif électronique de traitement (104) étant configuré pour mettre en oeuvre un procédé d'estimation de la qualité d'un signal de rythme cardiaque (OUT) fourni par le capteur (102) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.System comprising a heart rate sensor (102) and an electronic processing device (104), the electronic processing device (104) being configured to implement a method for estimating the quality of a heart rate signal ( OUT) provided by the sensor (102) according to any one of claims 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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